可载物水下仿生救生器的制作方法

本实用新型涉及一种救援装置，具体涉及一种可载物水下仿生救生器。

背景技术：

近年来，溺水等安全事故频发，数据触目惊心。据中国卫生部发布的数字显示，中国每年大概有57000人溺水死亡，相当于每天有150多人溺水而死，由于存在部分地区数据统计的遗漏，卫生组织估计，实际数字可能高一倍，因此水域内的救生救助显得非常重要。溺水问题不但在中国占据着较大的比重，而且在全世界也有着不小的数字。据世界卫生组织数据显示，全球每年死于意外性伤害的人数有500万左右。溺水事故给溺亡者家庭造成了巨大的痛苦和不可挽回的损失，如何有效地降低溺水事故死亡率已经成为了全社会共同关注的话题。

目前的水上救援设备以救生圈最为常见。救生圈浮力较大，一般适合救援者将落水者救起浮出水面使用，却不能有效保障救援者在水中或水下救援时自身的生命安全。不仅如此，救生圈的救援效率不高，救援存在一定的风险。除救生圈以外，其它常见救援设备如救生筏等也存在着救援效率不高、水下救援困难的情况，同时不必要的救援成本增加。因此非常有必要设计一种新型安全高效的救生器，以解决现有救援设备救援效率低，救援者安全保障系数低，且不能载物的问题。

技术实现要素：

基于上述现有的救援设备存在的救援效率低、救援者安全保障系数低，且不能载物的问题，并为解决上述现有的救援设备存在的救援效率低、救援者安全保障系数低，且不能载物的问题，本实用新型提出了一种可载物水下仿生救生器，以使针对上述现有救援设备存在的救援效率低、救援者安全保障系数低，且不能载物的问题，提出如下技术方案：

本实用新型提供一种可载物水下仿生救生器，该可载物水下仿生救生器包括推进器、控制按钮、机身以及载物箱体，所述控制按钮，用于转换控制所述推进器的升降或者行进，所述推进器包括至少一升降推进器及至少一行进推进器，所述升降推进器通过升降连杆与所述机身相连，所述行进推进器通过行进连杆与所述机身相连，所述机身上设置载物箱体，所述载物箱体内设置充气气囊。

进一步地，所述机身包括机壳、电源、控制器、驱动器以及电机，所述机壳内具有安置电源、驱动器、控制器以及电机的容纳腔室，电源分别与控制器以及驱动器相连，控制器输入端与控制按钮相连，控制器输出端与驱动器相连，驱动器输出端与电机输入端相连。

进一步地，所述推进器包括壳体、螺旋桨以及端盖，所述螺旋桨安装在所述壳体内，所述端盖衔接于所述壳体的端部，并且所述升降推进器与所述升降连杆之间固定连接，所述行进推进器与所述行进连杆之间固定连接。

进一步地，所述机身上设置悬架、防脱落手环以及中间扶手。

进一步地，所述推进器包括第一升降推进器、第二升降推进器、第一行进推进器以及第二行进推进器，所述第一升降推进器通过第一升降连杆与所述机身相连，所述第二升降推进器通过第二升降连杆与所述机身相连，所述第一行进推进器通过第一行进连杆与所述机身相连，所述第二行进推进器通过第二行进连杆与所述机身相连，并且所述第一升降连杆以及所述第二升降连杆上分别设置有所述控制按钮。

进一步地，所述控制按钮包括行进控制按钮以及升降控制按钮，所述行进控制按钮控制所述第一行进推进器、所述第二行进推进器的旋转方向及速度，所述升降控制按钮控制所述第一升降推进器以及所述第二升降推进器的旋转方向及速度。

进一步地，所述第一升降连杆与所述第二升降连杆水平相对设置，所述第一行进连杆与所述第二行进连杆之间为v型。

进一步地，所述机身与所述载物箱体通过固定扣件连接。

进一步地，所述载物箱体包括主部及盖体，所述主部与所述盖体的连接处设置w型密封圈。

进一步地，所述螺旋桨叶片形状采用仿海豚鳍状流线型线条。

本实用新型的有益效果主要表现在：

1、可载物水下仿生救生器整体呈“大”字形布置，机身与升降推进器和行进推进器对称分布在同一横向平面上，整体尺寸与体积小，便携轻巧，操作便捷，可对落水者多方向性操作施救，大大提高救援效率和成功率，并减少不必要的救援成本。

2、可载物水下仿生救生器联合使用多个升降推进器和行进推进器，实现水下快速有效救援，可缩短救援者的搜索、到达及上浮时间，有效降低救援者的体力损耗，加之救生器可载物箱和防脱落手环等辅助器件的设置可进一步加强水下及水上救援者和落水者的安全保障，利用载物箱内部气囊使救援后期落水者浮出水面后不易再次下沉，降低救援风险，进而可在保障救援者生命安全的同时，在一定程度上保障具有生命迹象的落水者的生命安全。

3、可载物水下仿生救生器的第一升降推进器和第二升降推进器在同一平面上呈v字排列，在保证救生器载重和攀升力足够的同时，抵消两侧水平力，在单手脱离状态下救生器仍能保持自平衡状态，并且可设置升降推进器和行进推进器的旋转方向和转速，灵活自由实现转向及变速移动，保证在救援难度较高或落水者失去自我行动能力时能够操作方便、提高救援效果。同时升降推进器和行进推进器采用仿海豚鳍状肢流线型线条的螺旋桨叶片，进一步提高救生器的行进速度及救援效率、降低运行噪声。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种可载物水下仿生救生器之主视图；

图2为本实用新型提供的一种可载物水下仿生救生器之俯视图；

图3为本实用新型提供的一种可载物水下仿生救生器之侧视图；

图4为本实用新型提供的一种可载物水下仿生救生器之w型密封圈主视图；

图5为本实用新型提供的一种可载物水下仿生救生器之w型密封圈横截面；

图6为本实用新型提供的一种可载物水下仿生救生器之控制原理图。

图中：载物箱体-1，主部-11，盖体-12，推进器-2，升降推进器-21，第一升降推进器-2a，第二升降推进器-2b，行进推进器-22，第一行进推进器-2c，第二行进推进器-2d，壳体-211，端盖-212，螺旋桨-213，机身-3，固定扣件-31，升降连杆-3a，第一升降连杆-3a1，第二升降连杆-3a2，行进连杆-3b，第一行进连杆-3a3，第二行进连杆-3a4，悬架-4，控制按钮-5，行进控制按钮-5a，升降控制按钮-5b，防脱落手环-6，中间扶手-7。

具体实施方式

下面结合图1-图6和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种可载物水下仿生救生器，该可载物水下仿生救生器包括推进器2、控制按钮5、机身3以及载物箱体1，所述控制按钮5，用于转换控制所述推进器2的升降或者行进，所述推进器2包括至少一升降推进器21及至少一行进推进器22，所述升降推进器21通过升降连杆3a与所述机身3相连，所述行进推进器22通过行进连杆3b与所述机身3相连，救援者可根据实际情况利用控制按钮5控制升降推进器21及行进推进器22的速度和方向，实现救生器的前进、下潜及上浮，加快救援过程，提高救援效率。所述机身3上设置载物箱体1，所述载物箱体1内设置充气气囊，便于在保障救援者自身安全的情况下，使落水者被救出水面时不会再次沉入水中，提高救援者与落水者的安全保障系数。更进一步地，所述升降连杆3a以及行进连杆3b与机身3之间的连接方式包括但不限于焊接，例如胶接等。控制按钮5的设置，能够调节螺旋桨213的转速和旋转方向，实现不同的推进速度。值得一提的是，螺旋桨213的转速由控制器控制电机旋转速度实现的，而旋转方向是由螺旋桨213的转动方向实现的。

进一步地，所述机身3包括机壳、电源、控制器、驱动器以及电机，所述机壳内具有安置电源、驱动器、控制器以及电机的容纳腔室，如图6所示，电源分别与控制器以及驱动器相连，控制器输入端与控制按钮5相连，控制器输出端与驱动器相连，驱动器输出端与电机输入端相连。具体地，调节控制按钮5开关将信号（k1、k2、k3、k4）传递给控制器，控制器（通过程序编写，定义方向位和控制位，控制位1电机启动，控制位0电机停止，方向位0电机正转，方向位1电机反转）通过与电机驱动器信号输入端相连，控制器与驱动器分别与电源相连，驱动器的输出端与电机m1、m2连接，电机m1、m2开始同步运转，带动螺旋桨213工作，所述电源在本实用新型的本实施例中采用锂电池，控制器采用stm32型号，驱动器采用l298n型号，电机采用小型直流电机。此外，电机的同步相反旋转、同步正转以及反转控制着螺旋桨213的转动方向，从而控制该可载物水下仿生救生器的升降、行进或转弯。具体地，所述电机通过联轴器与第一连杆连接，所述第一连杆通过与其他连杆转动轴连接，电机的旋转使得连杆做往复运动，进行电机旋转力的传动，与螺旋桨213的连接连杆，则从往复运动转化为旋转运动，此处螺旋桨213承担着曲柄的工作，形成曲柄连杆机构，利用连杆曲柄的原理使得螺旋桨213旋转。当然，也可采用齿轮传动的方式，使得螺旋桨213实现旋转功能。

在一实施例中，所述推进器2包括壳体211、螺旋桨213以及端盖212，所述螺旋桨213安装在所述壳体211内，所述端盖212衔接于所述壳体211的端部，并且所述升降推进器21与所述升降连杆3a之间固定连接，所述行进推进器22与所述行进连杆3b之间固定连接。此处的固定连接方式为两者之间一体注塑成型或者焊接，但不限于这两种连接方式。在本实施例中，该可载物水下仿生救生器在其机身3内电机的控制下，螺旋桨213在壳体211内转动，从而使整个该可载物水下仿生救生器在纵向或横向对应做升降、行进或者转弯运动。

具体而言，所述端盖212与所述壳体211的连接方式包括但不限于螺纹连接，例如密封插接。

进一步地，所述机身3上设置悬架4、防脱落手环6以及中间扶手7，所述悬架4可挂持照明设备或gopro相机等摄像装置，便于救援者观察前方情况、拍摄救援过程。具体而言，所述悬架4的设置为所述机身3上适宜挂照明设备、摄像装置的任意位置，在本实用新型的本实施例中，所述机身3的下部设置悬架4。所述悬架4与所述机身3的下部固定连接，固定连接方式包括但不限于焊接。所述防脱落手环6可保障救援者安全，在一实施例中，所述防脱落手环6与轻质绳一端连接，轻质绳的另一端与中间扶手7底部连接，例如套环连接。所述中间扶手7方便救援者或落水者抓握。

进一步地，所述载物箱体1内设置充气气囊，以便救援后期救援者和落水者浮出水面后取用，不致再次沉入水中，提高救援者和落水者的安全保障系数。值得一提的是，所述充气气囊置于载物箱体1内，在该救生器带动下，救援者将落水者拉至水面，救援者可根据实际救援情况从载物箱体1内取出充气气囊，给落水者使用，充当救生圈，起到防止落水者再次下沉以及适当减轻救援者负担的作用。在本实用新型的本实施例中充气气囊为预先充足气的气囊。在一实施例中，所述充气气囊与轻质绳一端连接，轻质绳的另一端与载物箱体1底部连接，例如套环连接，防止充气气囊过于远离整个救生器。

进一步地，所述推进器2包括第一升降推进器2a、第二升降推进器2b、第一行进推进器2c以及第二行进推进器2d，所述第一升降推进器2a通过第一升降连杆3a1与所述机身3相连，所述第二升降推进器2b通过第二升降连杆3a2与所述机身3相连，所述第一行进推进器2c通过第一行进连杆3a3与所述机身3相连，所述第二行进推进器2d通过第二行进连杆3a4与所述机身3相连，并且所述第一升降连杆3a1以及所述第二升降连杆3a2上分别设置有所述控制按钮5。更具体地，所述第一升降推进器2a、所述第二升降推进器2b、所述第一行进推进器2c以及所述第二行进推进器2d分别对应与所述第一升降连杆3a1、所述第二升降连杆3a2、所述第一以及所述行进连杆3a3、第二行进连杆3a4铰接，所述第一升降连杆3a1、所述第二升降连杆3a2、所述第一行进连杆3a3以及所述第二行进连杆3a4与所述机身3焊接，但不限于这样的连接方式。

进一步地，所述控制按钮5包括行进控制按钮5a以及升降控制按钮5b，所述行进控制按钮5a控制所述第一行进推进器2c、所述第二行进推进器2d的旋转方向及速度，所述升降控制按钮5b控制所述第一升降推进器2a以及所述第二升降推进器2b的旋转方向及速度。值得注意的是，所述行进控制按钮5a以及升降控制按钮5b为控制按钮中的分按钮，分别对应控制行进以及升降。所述第一升降连杆3a1以及所述第二升降连杆3a2上均设置有控制按钮5，并且两侧升降连杆3a上的控制按钮5功能相同，作用相同。所述控制按钮中分按钮的设置，便于救援者根据实际情况，基于操作的便捷性，选择就近升降连杆3a上的控制按钮5进行升降或行进的控制。

进一步地，所述第一升降连杆3a1与所述第二升降连杆3a2水平相对设置，所述第一行进连杆3a3与所述第二行进连杆3a4之间为v型，符合该救生器的升降、行进设计。具体地，所述第一行进连杆3a3与所述第二行进连杆3a4之间呈90度。

进一步地，所述第一升降器2a与所述第二升降推进器2b之间为v型，在保证救生器载重及攀升力足够的同时，抵消两侧水平力，可在一定程度上增强救生器的抗干扰及自平衡能力，在复杂救援情况下仍能灵活操作、提高救援效果。

进一步地，所述机身3与所述载物箱体1通过固定扣件31连接。具体而言，所述机身3一体延伸固定扣件31，所述固定扣件31为卡扣，所述载物箱体1底部具有扣槽，所述载物箱体1与所述机身3卡扣连接，但不限于该连接方式。

进一步地，所述载物箱体1包括主部11及盖体12，所述主部11与所述盖体12的连接处设置w型密封圈。采用w型密封圈进行密封，相较于普通的矩形密封圈和o型密封圈，在相同的外界压力作用下，w型密封圈能承受更高的预紧载荷。

进一步地，所述螺旋桨213叶片形状采用仿海豚鳍状流线型线条。根据仿生学原理，降低所述螺旋桨213叶片的流动阻力，极大地提高推进效率，同时，具有较好的防噪性能。

本实用新型的工作原理如下：

在工作状态下，当发现有落水者时，救援者打开电源启动该可载物水下仿生救生器，双手握持升降连杆3a，进入水中，按下升降连杆3a上左右两侧任意一个行进控制按钮5a，设置旋转方向和转速，所述第一行进推进器2c的螺旋桨213以及所述第二行进推进器2d的螺旋桨开始旋转，当所述第一行进推进器2c以及所述第二行进推进器2d呈相反方向旋转时，两组螺旋桨产生的扭转力矩相平衡，该可载物水下仿生救生器提供平稳向前的推进力，带动救援者向落水者靠近。当救援者靠近落水者后，救援者从后面抱住落水者，接着启动升降连杆3a上左右两侧任意一个升降控制按钮5b，设置旋转方向和转速，所述第一升降推进器2a的螺栓桨213以及所述第二升降推进器2b的螺栓桨开始旋转，当所述第一升降推进器2a以及所述第二升降推进器2b呈相反方向旋转时，该可载物水下仿生救生器提供平稳向上的推进力，快速带动救援者和落水者上浮至水面。此时，救援者可取出载物箱体1中的充气气囊，穿于落水者身上，防止其再次沉入水中。

此外，当所述第一升降推进器2a以及所述第二升降推进器2b转向相同时，可在水平方向灵活转弯运动。当所述第一行进推进器2c以及所述第二行进推进器2d转向相同时，可在竖直方向上灵活转弯运动。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明原理的情况下，本实用新型的实施方式可以有任何的变形或修改。

由此可以看到本实用新型目的可被充分有效完成。用于解释本实用新型功能和结构原理的该实施例已被充分说明和描述，在没有背离这些原理的情况下可以进行改变。因此，本实用新型包括涵盖在附属权利要求范围和精神之内的所有修改。

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